專利名稱：離子交換樹脂、采用該離子交換樹脂的濾心及加濕裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及加濕裝置、特別涉及家庭用的蒸氣式加濕裝置，該加濕裝置將儲存在槽內(nèi)的水等液體導(dǎo)入噴霧、擴散或加熱裝置，用該裝置噴霧、擴散或加熱后使其蒸發(fā)，加濕所需的空間。具體地說，是涉及能防止水等液體中含有的礦物質(zhì)、例如Ca、Mg、Na、K、Fe、Cu等陽離子等固結(jié)在裝置內(nèi)的加濕裝置。
另外，本發(fā)明還涉及在上述加濕裝置中、用于吸收上述礦物質(zhì)等的加濕裝置用離子交換樹脂、以及具有該離子交換樹脂的濾心。
隨著住宅的高密度化、空調(diào)等暖氣的普及，為了預(yù)防感冒和過敏，多采用向干燥的室內(nèi)放出水蒸氣使?jié)穸壬仙募訚裱b置。這些加濕裝置中具有代表的型式，是將儲存在槽內(nèi)的水導(dǎo)入加熱裝置后，加熱而產(chǎn)生水蒸氣的方式。該方式的加濕裝置，通常稱為蒸氣式加濕裝置。
圖8表示現(xiàn)有的蒸氣式加濕裝置之一例。加濕裝置30的裝置本體31由塑料制的箱體構(gòu)成，其內(nèi)部被分隔成4個室。由水平地配置在本體內(nèi)部下部的分隔板32和從其右端向上方垂直配置的分隔板33，形成比較大的第1室34，在這里收容著可裝卸的儲存槽39。第1室34的底部作為暫時積存水的積存部52。積存部52的下側(cè)與送水管45相連，該送水管45與后述的加熱器44連接。
第1室34的下側(cè)由垂直分隔板36分隔，在其左側(cè)形成作為送風(fēng)室的比較小的第2室35，在這里安裝著鼓風(fēng)機46，該鼓風(fēng)機46具有與馬達直接連接著的風(fēng)扇。在分隔板36的右側(cè)，形成略L字形的第3室37，在這里配置著制作水蒸氣的圓濾心狀加熱器44。
上述鼓風(fēng)機46的風(fēng)扇排出口與第3室37連接。在第3室37的上部設(shè)有方濾心狀的吹出管嘴47，該管嘴47伸出到后述第4室。因此，來自鼓風(fēng)機46的風(fēng)通過第3室37，從吹出管嘴47排出到第4室38。
第3室37的上部被水平分隔板49分隔，上側(cè)作為縱長的第4室38，在這里配置著圓濾心形的放出膛50。該放出膛50的下部與加熱器44的上部連接，其上部朝裝置外開口。在放出膛50周面的2個部位，開設(shè)著空氣取入口51。該空氣取入口51把從吹出管嘴47的放出口48放出的風(fēng)導(dǎo)入放出膛50內(nèi)。
往儲存槽39內(nèi)裝水時，取下上蓋40，從裝置本體31中取出儲存槽39。把裝水后的儲存槽39收容到裝置本體31內(nèi)時，肋42與蓋41相接，設(shè)在蓋41上的閥被打開，水排出到積存部52。該水通過管45流入加熱器44。
電源接通、指示動作開始時，加熱器44內(nèi)的水被加熱，成為水蒸氣上升到放出膛50。鼓風(fēng)機46被驅(qū)動，從吹出管嘴47的放出口48吹出風(fēng)。該風(fēng)一邊在放出膛50的周圍旋轉(zhuǎn)，一邊通過空氣取入口51流入放出膛50內(nèi)。在放出膛50內(nèi)部，空氣一邊渦旋一邊上升，放出到外部。借助該渦旋，大的水滴附著在放出膛50的內(nèi)面，可防止裝置的設(shè)置場所周邊被浸濕。
在第1室34的底部安裝著浮子開關(guān)43。當(dāng)積存部52的水到達一定的水位以下時，該浮子開關(guān)動作，停止加濕裝置30的運轉(zhuǎn)。
但是，上述蒸氣式加濕裝置存在以下問題。即，通常，加濕所用的自來水中，含有離子狀態(tài)的鎂、鈣等礦物質(zhì)成分。這些礦物質(zhì)成分(主要是Ca2+、Mg2+)，當(dāng)自來水被加熱器44煮沸時就成為水垢析出，固結(jié)在加熱器44和管45上。時間一長，該水垢引起加熱器44過熱或管45堵塞，所以必須除去。但是，水垢象石頭一樣堅硬，并且牢固地固結(jié)著，很不容易除去，成為使用者的一個負(fù)擔(dān)。另外，水垢通常是Ca、Mg、Na、K、Fe、Cu等陽離子的碳酸鹽、氫氧化物或氧化物等，主要由Ca、Mg的碳酸鹽或氫氧化物、特別是由碳酸鈣、碳酸鎂和氫氧化鎂構(gòu)成。
防止水垢固結(jié)的方法，可以采用離子交換樹脂，將離子狀態(tài)的礦物質(zhì)成分吸附除去的方法。該方法已用于工業(yè)用鍋爐用水等。但是，如果把離子交換樹脂用于圖8所示的蒸氣式加濕裝置，則必須要有使水通過密集的離子交換樹脂的加壓裝置。由于存在該問題，盡管認(rèn)識到水垢固結(jié)這一問題，但在蒸氣式加濕裝置中采用離子交換樹脂來除去礦物成分還沒有實現(xiàn)。
本發(fā)明是鑒于上述問題而作出的，其課題是在噴霧式、擴散式或加熱式(蒸氣式)加濕裝置中、特別是在蒸氣式加濕裝置中，也能使用離子交換樹脂以防止水垢固結(jié)。
本發(fā)明者，為了解決該問題，對在蒸氣式加濕裝置中使用離子交換樹脂以防止水垢固結(jié)的方法，進行了銳意研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在儲存槽內(nèi)設(shè)置充填了離子交換樹脂的濾心，在濾心內(nèi)的未充填離子交換樹脂的部位，設(shè)置空氣通路，這樣，即使在家庭用蒸氣式加濕裝置中，也能使用離子交換樹脂，除去礦物成分。
即，本發(fā)明涉及充填著離子交換樹脂的濾心，該濾心具有充填著離子交換樹脂的部位和空氣流通路，該空氣流通路設(shè)置在未充填離子交換樹脂的部位。
另外，本發(fā)明涉及加濕裝置用的離子交換樹脂，該離子交換樹脂從加濕裝置用的水中除去陽離子，是將強酸性陽離子交換樹脂和弱酸性陽離子交換樹脂配合而成的。
另外，本發(fā)明涉及的加濕裝置，將儲存在槽內(nèi)的水等液體導(dǎo)入噴霧、擴散或加熱裝置，由該裝置使其噴霧、擴散或加熱蒸發(fā)，加濕所需的空間。在槽內(nèi)設(shè)有充填著離子交換樹脂的濾心。
解決上述問題的第1方案是加濕裝置，將儲存在槽1內(nèi)的水等液體導(dǎo)入噴霧、擴散或加熱裝置，由該裝置使其噴霧、擴散或加熱蒸發(fā)，加濕所需的空間，在上述槽1內(nèi)，設(shè)有充填了離子交換樹脂的濾心2。
該方案中，設(shè)在槽1內(nèi)的濾心2中，充填了離子交換樹脂，液體通過該離子交換樹脂時，鎂、鈣等礦物成分被離子交換樹脂吸附而除去。因此，即使用加熱裝置將液體加熱蒸發(fā)，也可防止礦物成分成為水垢固結(jié)在加熱裝置和配管中。另外，由于把濾心2設(shè)置在槽1內(nèi)，所以，在槽外不需要用于安裝濾心的空間，可實現(xiàn)裝置的小型化。
解決上述問題的第2方案，是在上述第1方案中，將濾心2設(shè)置在槽1的液體流出口。
由于把濾心2設(shè)置在槽1的液體流出口，所以，可加大流入濾心流入口的水量，可全部用完槽內(nèi)的流體。
解決上述問題的第3方案，是上述第2方案的加濕裝置或濾心，在濾心2內(nèi)，空氣流通路1設(shè)置在未充填離子交換樹脂的部位。
為了將槽1中的水穩(wěn)定地送入積存部，必須用空氣置換槽1內(nèi)的水減少的部分。即，槽1內(nèi)的水通過蓋3流出到積存部時，與其體積對應(yīng)量的空氣，從積存部通過蓋2流入槽1內(nèi)，槽1內(nèi)的壓力總保持為接近大氣壓的狀態(tài)。
在該狀況下，把離子交換樹脂放入槽1內(nèi)部的下部或槽1與蓋3之間時，由于空氣不能在離子交換樹脂之間流過，所以，上述水和空氣的置換不能很好進行。因此，槽1內(nèi)部成為負(fù)壓，結(jié)果，槽中的水不能流出到積存部。
本方案中，與從槽1流出的流體體積相當(dāng)量的空氣，可通過設(shè)在濾心2內(nèi)的空氣流通路11，流入槽內(nèi)，所以，槽內(nèi)的壓力總保持為接近大氣壓，液體可順利地從槽中流出。由于空氣流通路11設(shè)在未充填離子交換樹脂的部位，所以，離子交換樹脂不妨礙空氣的流通。
解決上述問題的第4方案，是在上述第3方案中，空氣流通路11的與槽1內(nèi)相通的空氣出口，與把槽內(nèi)液體導(dǎo)入濾心內(nèi)的導(dǎo)入口8、15、17形成在同樣高度或上側(cè)。
槽1內(nèi)的水，要從節(jié)流孔13和導(dǎo)入口8、15、17流入濾心2內(nèi)，但是，由于節(jié)流孔13設(shè)在與導(dǎo)入口8、15、17同一高度或上方，所以，借助節(jié)流孔13與導(dǎo)入口8、15、17的水頭差，克服樹脂的通水阻力從導(dǎo)入口流入，借助水頭差和節(jié)流孔構(gòu)造的相輔相乘作用，不從節(jié)流孔13流入。因此，槽內(nèi)的流體通過離子交換樹脂，供給加熱裝置。
解決上述問題的第5方案，是在第3方案或第4方案中，在空氣流通路11的上部，設(shè)有1個以上的節(jié)流孔13，該節(jié)流孔13限制液體的流通，并把上述空氣流通路內(nèi)的空氣導(dǎo)向濾心外部。
由于空氣流通路11的上部朝槽1內(nèi)開放，所以，槽1內(nèi)的液體可能會流入空氣流通路。本方案中，在空氣流通路11的上部設(shè)置了節(jié)流孔13。通過將該節(jié)流孔13的直徑做成適當(dāng)?shù)拇笮?，使槽?nèi)的液體因表面張力的作用而不能通過該節(jié)流孔，只容許空氣通過。這樣，可防止槽內(nèi)的液體流入空氣流通路內(nèi)。因此，在平常狀態(tài)，在空氣流通路內(nèi)保持著存有空氣的狀態(tài)，只在從濾心下部供給新的空氣時，空氣通過節(jié)流孔流入槽內(nèi)。
另外，節(jié)流孔13最好設(shè)置多個，減小每個孔的直徑。這樣，可減小從孔出來的氣泡，并且，可以使空氣不是一下子通過。這樣，可減小空氣進入槽內(nèi)時的聲音。
解決上述問題的第6方案，是在上述第5方案中，節(jié)流孔13的開口面積的總和在20mm2以下。
根據(jù)本發(fā)明者的實驗結(jié)果，這樣，可以使液體不能通過節(jié)流孔，只有空氣能通過。
解決上述問題的第7方案，是在上述第5或第6方案中，所有的節(jié)流孔的直徑在2mm以下。
根據(jù)本發(fā)明者的實驗結(jié)果，這樣，可以把空氣進入槽內(nèi)時的聲音減小到感覺不到的程度。
解決上述問題的第8方案，是在上述第2方案至第7方案中的任一方案中，濾心2具有螺合部，用該螺合部可裝卸地安裝在儲存上述液體的槽1的蓋3上或排水口上。
槽的蓋，如圖8中的標(biāo)記41那樣，設(shè)在槽的下部，要往槽內(nèi)裝液體時將其取下。這樣，由于把濾心可裝卸地安裝在該蓋上，所以濾心本身容易裝卸，并且不必將濾心安裝在槽本體上，所以，槽的構(gòu)造可以簡單。另外，這樣，可將濾心設(shè)置在槽內(nèi)部的最下部，所以，可以用完槽內(nèi)的全部液體。
解決上述問題的第9方案，是在上述第3方案至第8方案中的任一方案中，濾心2由中空濾心狀體構(gòu)成，液體從濾心狀體的外側(cè)表面流入，通過了充填在外側(cè)表面與中空部間的離子交換樹脂后，流出到中空部，并且，中空部作為空氣流通路11。
本方案中，濾心的筒狀外表面朝槽內(nèi)開放，液體從這里流入濾心內(nèi)。然后通過了充填在濾心狀體外表面與中空部間的離子交換樹脂后，流出到中空部。該濾心的構(gòu)造簡單。另外，通過了離子交換樹脂后的水的流出路與空氣流通路相同。所以構(gòu)造也簡單。
解決上述問題的第10方案，是在上述第9方案中，濾心2由濾心狀體構(gòu)成，濾心的上部除了空氣流通路11以外被上部部件4c密閉，濾心的下部除了中心開口部以外被下部部件4d密閉；在該濾心狀體的上部部件與下部部件之間，在外周部設(shè)有讓液體通過不讓離子交換樹脂通過的外部保持部件，另外，讓液體通過不讓離子交換樹脂通過的內(nèi)部保持部件，以圍繞上述中心開口部的形式從下部部件向上部延設(shè)著，離子交換樹脂充填在上部部件、下部部件及兩保持部件之間，空氣流通路形成在由內(nèi)部保持部件圍成的部分。
本方案中，液體通過外部保持部件流入濾心內(nèi)，再通過離子交換樹脂后，通過內(nèi)部保持部件流出到被內(nèi)部保持部件包圍的部分(中空部)，流到濾心外部?？諝饬魍沸纬稍谟蓛?nèi)部保持部件圍成的部分(中空部)，空氣通過該部分流入槽內(nèi)。
解決上述問題的第11方案，是在上述第3方案至第8方案中的任一方案中，液體從濾心的上部流入，通過濾心中的離子交換樹脂后，從濾心的下部流出。
本方案中，濾心的上部朝槽中開放，通過了濾心中的離子交換樹脂后的液體，從濾心的下部流出。該濾心的構(gòu)造簡單，制造容易。
解決上述問題的第12方案，是在上述第11方案中，濾心由具有內(nèi)濾心5和外濾心4的濾心狀體構(gòu)成，在內(nèi)濾心與外濾心之間，在上部和下部，分別設(shè)有讓液體通過不讓離子交換樹脂通過的上部保持部件17和下部保持部件18，離子交換樹脂充填在內(nèi)濾心、外濾心及兩保持部件之間，空氣流通路形成在內(nèi)濾心內(nèi)。
本方案中，液體通過上部保持部件流入，再通過充填在內(nèi)濾心、外濾心及兩保持部件之間的離子交換樹脂，從下部保持部件流出?？諝饬魍沸纬稍趦?nèi)濾心內(nèi)，空氣通過該部分后被導(dǎo)入槽內(nèi)。
解決上述問題的第13方案，是在上述第3方案至第8方案中的任一方案中，液體從濾心的下部流入，通過濾心中的離子交換樹脂后，從濾心的下部流出。
上述第9方案和第10方案中，當(dāng)槽內(nèi)的液面降低時，濾心的入側(cè)和出側(cè)的壓差減小，與消耗量相當(dāng)數(shù)量的液體不流動，所以，在全部用完槽內(nèi)液體前，必須補充新的液體。另外，在上述第10方案和第11方案中，當(dāng)液面降低到濾心上面位置時，流體完全不流入濾心內(nèi)，所以，同樣地，在全部用完槽內(nèi)的液體前，必須補充新的液體。
而本方案中，利用虹吸作用，使液體從濾心的下部流入，通過了充填在濾心內(nèi)的離子交換樹脂后，再從濾心的下部流出。這樣，可把殘存在槽內(nèi)的液體的約全部水頭壓力作為濾心的入側(cè)與出側(cè)的壓力差使用，因此，可全部用完槽內(nèi)的液體。
解決上述問題的第14方案，是在上述第13方案中，濾心由具有內(nèi)濾心和外濾心的濾心狀體構(gòu)成，濾心的上部除了空氣流通路外被上部部件密閉著，在內(nèi)濾心與外濾心之間設(shè)有分隔部件，該分隔部件把內(nèi)濾心與外濾心間的空間部，分隔為僅上部連通的外側(cè)空間和內(nèi)側(cè)空間這樣2個空間，在濾心的下部，設(shè)有液體的流入口和流出口，這些液體流入口和流出口上，設(shè)有讓液體通過不讓離子交換樹脂通過的保持部件，離子交換樹脂充填在內(nèi)濾心、外濾心、上部部件及保持部件之間，空氣流通路形成在內(nèi)濾心內(nèi)。
本方案中，液體從設(shè)在濾心下部的流入口通過保持部件流入，在外側(cè)空間內(nèi)上升，在上部連通部移向內(nèi)側(cè)空間，在內(nèi)側(cè)空間內(nèi)下降，通過保持部件后從流出口流出。即，液體從流出口流出后，借助虹吸作用，流體被流入口吸引。離子交換樹脂充填在內(nèi)濾心、外濾心、上部部件及保持部件之間，即充填在上述內(nèi)部空間、外部空間及它們的連通部內(nèi)，所以，液體在通過這些空間時，礦物成分被吸附?？諝饬魍沸纬稍趦?nèi)濾心內(nèi)，空氣通過該部分流入槽內(nèi)。
解決上述問題的第15方案，是在上述第13方案和第14方案的任意一個方案中，具有容許空氣從充填著離子交換樹脂的部位向空氣流通路側(cè)流通，但不容許從空氣流通路向充填著離子交換樹脂的部位流通的機構(gòu)。
當(dāng)濾心長期不使用、內(nèi)部的離子交換樹脂變干燥時，離子交換樹脂收縮，體積減小。在第12方案和第13方案中，在這樣的狀態(tài)開始使用時，在濾心內(nèi)的上部形成空氣滯留區(qū)，不能發(fā)揮虹吸作用，從而不能給水，濾心有破裂的可能性。為此，必須將存在于該空氣滯留區(qū)的空氣散發(fā)到外部。
本方案中，由于設(shè)有容許空氣從充填著離子交換樹脂的部位向空氣流通路側(cè)流通的機構(gòu)，所以，存在于空氣滯留區(qū)的空氣，當(dāng)壓力上升時流入空氣流通路，消除空氣滯留。該機構(gòu)阻止空氣從空氣流通路側(cè)向充填著離子交換樹脂的部位流通，具有所謂的逆止閥的作用，所以，存在于空氣流通路內(nèi)的空氣，不流入離子交換樹脂充填部。
解決上述問題的第16方案，是在上述第13方案或第14方案中，在充填著離子交換樹脂的部位的上部，設(shè)有1個以上的直徑為0.5mm以下的孔21。
本方案也與第15方案同樣地，具有防止空氣滯留的效果。即，當(dāng)空氣滯留產(chǎn)生，其壓力上升時，空氣通過孔流出到槽內(nèi)，空氣滯留消失。根據(jù)本發(fā)明者的實驗，孔的直徑為0.5mm以下時，即使有孔的存在也不會失去虹吸作用。因此，孔的直徑設(shè)定在該范圍，并且將的孔的直徑設(shè)定為使充填在內(nèi)部的離子交換樹脂不漏出的大小。
解決上述問題的第17方案，是在上述第13方案或第14方案中，在充填著離子交換樹脂部位的上部設(shè)有逆止閥，該逆止閥容許流體從濾心向槽側(cè)流出，在逆止閥的靠濾心一側(cè)，設(shè)有讓液體通過不讓離子交換樹脂通過的保持部件。
該方案也與上述第15、16方案同樣地，具有防止空氣滯留的效果。即，當(dāng)空氣滯留產(chǎn)生、其壓力上升時，空氣通過逆止閥流出到槽內(nèi)，空氣滯留消失。在逆止閥的靠濾心一側(cè)設(shè)有保持部件，阻止離子交換樹脂通過，所以，這時離子交換樹脂不流出到槽內(nèi)。在平常狀態(tài)，借助虹吸作用，濾心內(nèi)的壓力比槽內(nèi)壓力低，所以，濾心內(nèi)的液體不逆流到槽內(nèi)。借助逆止閥的作用，防止槽內(nèi)的液體流入濾心內(nèi)。
這樣，即使在家庭用的蒸氣式加濕器中，通過采用離子交換樹脂或充填著該離子交換樹脂的濾心，可除去礦物成分，可解決礦物成分固結(jié)在加熱器等上的問題。
充填在該濾心內(nèi)的離子交換樹脂，由于充填在有限大小的濾心內(nèi)，所以希望盡可能地加大單位體積的離子交換容量(每單位體積的離子交換樹脂可交換的離子量)。吸附Ca、Mg等陽離子的離子交換樹脂，有強酸性陽離子交換樹脂和弱酸性陽離子交換樹脂。其中，弱酸性陽離子交換樹脂，雖然其單位體積的離子交換容量大，但是由于它只在酸性環(huán)境中才能發(fā)揮離子交換能力，所以，在加濕裝置中使用中性的(例如PH＝5～7)水時就產(chǎn)生問題。強酸性陽離子交換樹脂，雖然在中性環(huán)境中也能發(fā)揮離子交換能力，但是其單位體積的離子交換容量小。
假設(shè)用戶在1個季節(jié)使用400升的水，所需的強酸性陽離子交換樹脂超過200毫升，則需要的大的濾心，離子交換樹脂的成本增高。
本發(fā)明是鑒于該問題而作出的，其目的在于提供一種上述加濕裝置中使用的離子交換樹脂，其單位體積的離子交換容量大。
解決上述問題的第18方案，是加濕裝置用離子交換樹脂，該離子交換樹脂從加濕裝置使用的水中除去陽離子，是用強酸性陽離子交換樹脂和弱酸性陽離子交換樹脂配合而成的。
本發(fā)明者對于提高離子交換樹脂單位體積的離子交換能力的方法，作了銳意研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，將強酸性陽離子交換樹脂和弱酸性陽離子交換樹脂混合，可以使得原來在中性環(huán)境中不起作用的弱酸性陽離子交換樹脂，發(fā)揮離子交換能力。結(jié)果，該離子交換樹脂的單位體積的離子交換容量，比僅采用強酸性陽離子交換樹脂時高。其原因是，強酸性陽離子交換樹脂在進行離子交換的瞬間，水暫時被酸性化，這樣，本來不發(fā)揮離子交換能力的弱酸性陽離子交換樹脂，也發(fā)揮離子交換能力。
本發(fā)明中采用的強酸性陽離子交換樹脂的具體例是，苯乙烯二乙烯基苯共聚合體的磺酸或其鈉鹽。共聚體中的二乙烯基苯的配合率最好為1～20摩爾％。本發(fā)明中采用的弱酸性陽離子交換樹脂的具體例，是丙烯酸(或2-甲基丙烯酸)二乙烯基苯共聚合體或其鈉鹽。共聚體中的二乙烯基苯的配合率最好為1～20摩爾％。弱酸性陽離子交換樹脂，可采用以羧基(-COOH)、磺基(-PO3H2)或酚性氫基(-OH)作為離子交換基的樹脂，最好采用具有羧基的樹脂。
解決上述問題的第19方案，是加濕裝置用的離子交換樹脂，從加濕裝置所用的水中除去陽離子，在強酸性陽離子交換樹脂和弱酸性陽離子交換樹脂的配合中，強酸性陽離子交換樹脂的配合率(體積比)，在超過40％不足70％的范圍內(nèi)。
解決上述問題的第20方案，是加濕裝置用的離子交換樹脂，從加濕裝置所用的水中除去陽離子，在強酸性陽離子交換樹脂和弱酸性陽離子交換樹脂的配合中，強酸性陽離子交換樹脂的配合率(體積比)，在43～67％的范圍內(nèi)。
解決上述問題的第21方案，是加濕裝置用的離子交換樹脂，從加濕裝置所用的水中除去陽離子，在強酸性陽離子交換樹脂和弱酸性陽離子交換樹脂的配合中，強酸性陽離子交換樹脂的配合率(體積比)，在50～60％的范圍內(nèi)。
如果強酸性陽離子交換樹脂的配合比(體積比)超過40％、不足70％，則可得到比單使用強酸性陽離子交換樹脂或單使用弱酸性陽離子交換樹脂時高的交換容量。因此，在上述第19方案中，將強酸性陽離子交換樹脂的配合比限定在該范圍。
另外，如果強酸性陽離子交換樹脂的配合比(體積比)在43～67％的范圍，則更加明確地可得到比單使用強酸性陽離子交換樹脂或單使用弱酸性陽離子交換樹脂時高的交換容量。因此，在上述第20方案中，將強酸性陽離子交換樹脂的配合比限定在該范圍。
另外，如果強酸性陽離子交換樹脂的配合比(體積比)在50～60％的范圍，則可得到最佳的交換容量，因此，在上述第21方案中，將強酸性陽離子交換樹脂的配合比限定在該范圍。
解決上述問題的第22方案，是在上述第18方案或第21方案中，強酸性陽離子交換樹脂，是鈉鹽形的苯乙烯二乙烯基苯共聚合體的磺酸；弱酸性陽離子交換樹脂，是鈉鹽形的丙烯酸二乙烯基苯共聚合體。
鈉鹽形的苯乙烯二乙烯基苯共聚合體的磺酸，特別是苯乙烯-p-二乙烯基苯共聚合體的磺酸，作為強酸性陽離子交換樹脂可容易得到。鈉鹽形的丙烯酸二乙烯基苯共聚合體，特別是鈉鹽形的丙烯酸-p-二乙烯基苯共聚合體，作為弱酸性陽離子交換樹脂可容易得到。將它們配合，可切實提高單位體積的離子交換能力。之所以將離子交換樹脂做成為鈉鹽形，是因為要除去的陽離子是以Ca、Mg為主體的離子，鈉鹽形離子交換樹脂可以有效地將它們吸附。
解決上述問題的第23方案，是在上述第22方案中，強酸性陽離子交換樹脂，是美國道化學(xué)公司制的鈉鹽形HGR-W2(商標(biāo))；弱酸性陽離子交換樹脂，是美國道公司制的鈉鹽形MAC-3(商標(biāo))。
這些樹脂可以買到，通過將它們配合，可切實提高單位體積的離子交換能力。本發(fā)明中采用的陽離子交換樹脂，可以是凝膠型、大丸子型等具有幾何構(gòu)造的樹脂，也可以是具有不定形粒狀、球狀、蜂窩狀等形狀的樹脂，或具有約0.15～5mm、最好具有0.25～0.84mm平均粒徑的樹脂。但并不限上述的樹脂。
另外，為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，可以僅采用具有上述特征的離子交換樹脂、濾心、加濕裝置中的任一個，也可以將它們?nèi)我饨M合起來使用。
圖1是本發(fā)明的實施例中，概要地表示在儲存槽內(nèi)設(shè)有充填著離子交換樹脂濾心的例。
圖2是表示本發(fā)明實施例中的濾心的第1例的圖。
圖3是表示本發(fā)明實施例中的濾心的第2例的圖。
圖4是表示本發(fā)明實施例中的濾心的第3例的圖。
圖5是表示將圖4所示濾心改進后的第1例的圖。
圖6是圖5的要部放大圖。
圖7是表示將圖4所示濾心改進后的第2例的圖。
圖8是表示現(xiàn)有蒸氣式加濕裝置之一例的圖。
圖9是曲線圖，表示將強酸性陽離子交換樹脂和弱酸性陽離子交換樹脂配合，使強酸性陽離子交換樹脂的配合比例變化時的、每1ml樹脂的交換容量(升)。
下面，參照


本發(fā)明的實施例，但本發(fā)明并不局限于這些實施例。本發(fā)明中，加濕裝置本體部的大部分，與圖8所示現(xiàn)有加濕裝置相同，所以其說明從略，僅說明作為本發(fā)明特征的儲存槽部分、濾心、及離子交換樹脂。例1圖1是表示本發(fā)明的實施例中，將充填著離子交換樹脂的濾心設(shè)置在儲存槽內(nèi)的例子。圖1中，1是儲存槽，2是濾心，3是蓋，4、4′是殼體，4是上部殼體，4′是下部殼體，5是內(nèi)濾心，5′是開設(shè)在內(nèi)濾心上的水流通口，6是分隔濾心，7是空間部，7′是外部空間，7″是內(nèi)部空間，8是流入口，9是流出口，10是保持部件即網(wǎng)，11是空氣流通路，12是蓋體，13是節(jié)流孔。
圖1中，儲存槽1和蓋3，具有與圖8中的儲存槽39、蓋41同樣的構(gòu)造。濾心2螺固在圖1中雙點線所示的蓋3上，蓋3螺固地嵌合在儲存槽1上。即，安裝濾心2時，把蓋3從儲存槽1上取下，把濾心螺合在蓋3上的螺紋部固定，再把蓋3安裝到儲存槽1上。
上部殼體4是中空圓濾心狀，其上部被密閉，在外壁與內(nèi)濾心5之間，設(shè)有將空間部7分隔為外部空間7′和內(nèi)部空間7″的圓濾心狀分隔濾心6。分隔濾心6的高度稍低，使得在空間上部形成連通部。在流入口8和流出口9設(shè)有網(wǎng)10，該網(wǎng)10具有使液體通過而離子交換樹脂不能通過的網(wǎng)眼。在上部殼體4和網(wǎng)10圍成的空間(外部空間7′、內(nèi)部空間7″及其連通部)內(nèi)，封入著離子交換樹脂。蓋體12具有嵌入上部殼體4的內(nèi)濾心5內(nèi)的凸部，在該凸部上設(shè)有節(jié)流孔13。
在平常狀態(tài)，外部空間7′、內(nèi)部空間7″和連通部內(nèi)充滿著水。當(dāng)設(shè)在蓋3上的閥打開時，內(nèi)部空間7′內(nèi)的水通過流出口9、再通過水流通口5′如B所示地流出。于是，借助虹吸作用，儲存槽1內(nèi)的水，通過流入口8如A所示地流入外部空間7′內(nèi)。這樣，通過離子交換樹脂、被除去了礦物成分的水供給到加熱裝置。
與水交替地從蓋3流入的空氣，如C所示地通過形成在內(nèi)濾心5內(nèi)部的空氣流通路11，再通過節(jié)流孔13流入儲存槽1內(nèi)。節(jié)流孔13具有使儲存槽1內(nèi)的水因表面張力作用而不能流入空氣流通路11內(nèi)的大小。這樣，空氣流通路11內(nèi)總是被空氣充滿，只在從蓋部3流入新的空氣、壓力上升時，多余的空氣才從節(jié)流孔13流出。
根據(jù)本發(fā)明者的實驗，為了使儲存槽1內(nèi)的水不流入空氣流通路，節(jié)流孔13的總面積為20mm2以下即可，但最好盡可能地多開設(shè)小孔。這是因為如果節(jié)流孔13的直徑大，則一次較多量的空氣流入儲存槽1內(nèi)，這時會產(chǎn)生較大的聲音。根據(jù)本發(fā)明者的實驗，節(jié)流孔的直徑在2mm以下時，可不產(chǎn)生聲音。
通過設(shè)置該構(gòu)造的濾心，儲存槽1內(nèi)的水與相當(dāng)體積的空氣置換，這樣，儲存槽1壓力總保持為大氣壓。因此，儲存槽1內(nèi)的幾乎全部的水都可順利地供給到加熱裝置。例2圖2表示本發(fā)明實施例中采用的濾心的第1例。(A)是平面圖，(B)是局部剖切圖，(C)是局部剖切立體圖。在下面的圖中，與上述圖中構(gòu)成要素相同者，注以相同標(biāo)記，其說明從略。圖2中，4a是螺合部，4b是肋，4c是上面部件，4d是下面部件，14是外側(cè)網(wǎng)，15是內(nèi)側(cè)網(wǎng)。
濾心2形成為圓濾心狀，下部形成螺合到蓋上的螺合部4a。在其殼體4的圓周部，8根肋4b設(shè)在上面部件4c與下面部件4d之間，肋4b以外的部分是孔。在其圓周部的內(nèi)側(cè)，沿圓周設(shè)有外側(cè)網(wǎng)14，該外側(cè)網(wǎng)14具有不讓離子交換樹脂通過的網(wǎng)眼。在濾心2的中心部設(shè)有內(nèi)側(cè)網(wǎng)15，該內(nèi)側(cè)網(wǎng)15與濾心2是同心的圓濾心狀，其直徑大于上述螺合部4a的內(nèi)徑，具有不讓離子交換樹脂通過的網(wǎng)眼。在由外側(cè)網(wǎng)14、內(nèi)側(cè)網(wǎng)15、上面部件4c、下面部件4d包圍的中空圓濾心狀部分，充填著離子交換樹脂。由內(nèi)側(cè)網(wǎng)15圍成的圓濾心狀部分，形成空氣流通路11。
當(dāng)設(shè)在蓋上的閥打開時，通過了離子交換樹脂間的水，通過內(nèi)側(cè)網(wǎng)15如B所示地流動，通過上述螺合部4a的內(nèi)側(cè)后供給到蓋。隨之，儲存槽內(nèi)的水如A所示地，從殼體4圓周部的孔，通過外側(cè)網(wǎng)14，流入充填著離子交換樹脂的空間。從蓋流入的空氣，如C所示地通過空氣流通路11，從設(shè)在上面部件4c上的節(jié)流孔13，流出到槽內(nèi)。
這樣，在該濾心內(nèi)，水從圓濾心形狀的濾心的外周面流入，從形成在中心部的圓濾心形狀的內(nèi)側(cè)網(wǎng)流出。水的流出路和空氣流通路11相同。在平常狀態(tài)，空氣流通路內(nèi)充滿著空氣，槽內(nèi)的水不能流入，不能流入的原因與在圖1中所說明的原因相同。
該形式的濾心，具有構(gòu)造簡單的優(yōu)點，但其缺點是，由于把圓濾心的外側(cè)面作為水的流入口，所以，當(dāng)槽內(nèi)的水面降低時，水的流通不好。例3圖3表示本發(fā)明實施例中采用的濾心的第2例。(A)是平面圖，(B)是局部剖切圖。圖3中，5a是肋，5b、12a、12b是環(huán)型部件，12c是肋，16是網(wǎng)保持部件，17是上側(cè)網(wǎng)，18是下側(cè)網(wǎng)。
圖3中，殼體4形成為中空圓濾心狀，在其上部設(shè)有蓋體12，該蓋體12是用4根肋12c將2個環(huán)型部件12a、12b結(jié)合而成的。蓋體12的除肋12c以外的部位是孔。在蓋體12的緊下面設(shè)有上側(cè)網(wǎng)17，該上側(cè)網(wǎng)17由網(wǎng)保持部件16支承著，具有不讓離子交換樹脂通過的網(wǎng)眼。在內(nèi)濾心5上伸出4根肋5a，環(huán)型部件5b支承在這些肋5a上。因此，4根肋5a以外的部位是孔。在該孔的緊上面設(shè)有下側(cè)網(wǎng)18，該下側(cè)網(wǎng)18由4根肋5a和環(huán)型部件5b、內(nèi)濾心5支承著，具有不讓離子交換樹脂通過的網(wǎng)眼。由殼體4的外周部、內(nèi)濾心5、上側(cè)網(wǎng)17、下側(cè)網(wǎng)18圍成的空間部7內(nèi)，充填著離子交換樹脂。
當(dāng)設(shè)在蓋上的閥打開時，通過了離子交換樹脂間的水，通過下側(cè)網(wǎng)18，再通過水流通口5′如B所示地流動，供給到蓋。隨之，儲存槽內(nèi)的水如A所示地，從蓋部12的孔，通過上側(cè)網(wǎng)17，流入充填著離子交換樹脂的空間。從蓋流入的空氣，如C所示地通過形成在內(nèi)濾心5內(nèi)的空氣流通路11，從設(shè)在內(nèi)濾心5頂部的節(jié)流孔13，流出到槽內(nèi)。在平常狀態(tài)，空氣流通路11內(nèi)被空氣充滿，槽內(nèi)的水不能流入，其不能流入的原因與圖1中所說明的原因相同。
該方式的濾心具有構(gòu)造簡單的優(yōu)點，但其缺點是，由于把濾心2的上面作為水的流入口，所以，當(dāng)槽內(nèi)的水面到達濾心2的上面以下時，不能再繼續(xù)供給水。例4圖3表示本發(fā)明實施例中采用的濾心的第3例，是局部斷面圖。上部殼體4是中空圓濾心狀，其上部被蓋部12密閉，在外壁與內(nèi)濾心5之間，設(shè)有將其空間部7分隔為外部空間7′和內(nèi)部空間7″的圓濾心狀分隔濾心6。分隔濾心6的高度稍低，使得在空間上部形成連通部。在流入口8和流出口9設(shè)有網(wǎng)10，該網(wǎng)10具有使液體通過而離子交換樹脂不能通過的網(wǎng)眼。在上部殼體4和網(wǎng)10圍成的空間(外部空間7′、內(nèi)部空間7″及其連通部)內(nèi)，封入著離子交換樹脂。蓋體12具有嵌入上部殼體4的內(nèi)濾心5內(nèi)的凸部，在該凸部上設(shè)有節(jié)流孔13。
在平常狀態(tài)，外部空間7′、內(nèi)部空間7″和連通部內(nèi)充滿著水。當(dāng)設(shè)在蓋3上的閥打開時，內(nèi)部空間7′內(nèi)的水通過流出口9、再通過水流通口5′如B所示地流出。于是，借助虹吸作用，儲存槽1內(nèi)的水，通過流入口8如A所示地流入內(nèi)部空間7內(nèi)。這樣，通過離子交換樹脂、被除去了礦物成分的水供給到加熱裝置。
與水交替地從蓋3流入的空氣，如C所示地通過形成在內(nèi)濾心5內(nèi)部的空氣流通路11，再通過節(jié)流孔13流入儲存槽1內(nèi)。在平常狀態(tài)，空氣流通路11內(nèi)總被空氣充滿，槽內(nèi)的水不能流入，其不能流入的原因，與圖1中所說明的原因相同。
該形式的濾心中，利用虹吸作用，把水的流入口8設(shè)置在濾心的下部。雖然構(gòu)造稍許復(fù)雜一些，但可以全部用完儲存槽內(nèi)的水。另外，由于流入口8和流出口9設(shè)在同一高度，所以，二者可以兼用1個網(wǎng)10，具有降低成本的優(yōu)點。例5圖5表示將圖4所示濾心改進后的第1例，是局部斷面圖。圖5中，19是缺口部，20是簧片部。圖5所示的濾心中除了下述的不同部分外，其余與圖4所示相同，其動作也相同，其說明從略，僅說明與圖4中不同的部分，上述的不同部分是，①內(nèi)濾心5的一部分或全部不與蓋體12接觸，在與蓋體12間形成間隙；②在內(nèi)濾心5內(nèi)側(cè)的局部，設(shè)有溝槽狀的缺口部19；③在蓋體12與內(nèi)濾心5內(nèi)側(cè)相接的部分，設(shè)有可撓性的環(huán)狀簧片部20。例6圖6是將上述說明的部分放大表示的圖。濾心長期不使用時，內(nèi)部的離子交換樹脂會變干燥，這時，離子交換樹脂收縮，體積減小。在圖4和圖5所示的利用虹吸作用的濾心中，如果在該狀態(tài)開始使用，則在濾心內(nèi)部的上部形成空氣滯留區(qū)，不能發(fā)揮虹吸作用，從而不能給水，濾心有破裂的可能。為此，必須把存在于該空氣滯留區(qū)的空氣引出到外部。圖6所示機構(gòu)就是為了起到該作用而設(shè)置的。
空氣滯留在空間部7的上部，壓力上升時，空氣通過內(nèi)濾心5與蓋體12間的間隙，到達缺口部19。然后，從內(nèi)側(cè)推壓簧片部20，使簧片部20向內(nèi)側(cè)變形。借助該變形，在內(nèi)濾心5與簧片部20間形成間隙，空間部7的空氣通過該間隙流入空氣流通路11內(nèi)，再通過節(jié)流孔13放出到儲存槽內(nèi)。內(nèi)濾心5與蓋體12間的間隙、缺口部19的尺寸，設(shè)定為不讓封在空間部7內(nèi)的離子交換樹脂漏出的大小。即使空氣流通路11內(nèi)的空氣朝空間部7的方向漏出，這時，由于空氣流通路11內(nèi)的壓力比空間部7的壓力高，所以，簧片部20壓緊在內(nèi)濾心5上而將通路密閉。這樣，空氣不朝著該方向漏出。
缺口部19可以呈溝槽狀地設(shè)在內(nèi)濾心5的一部分上，也可沿圓周全周將內(nèi)濾心5的內(nèi)側(cè)切口。同樣地，內(nèi)濾心5與蓋部12間的間隙，可以沿全周設(shè)置，也可以一部分設(shè)置。無論哪種情形，內(nèi)濾心5與蓋部12間的間隙和缺口部19必須連通。例7圖7表示將圖4所示濾心改進后的第2例，是局部斷面圖。圖7中，21是小孔。
圖7所示的濾心，除了在蓋部12上設(shè)置0.5mm以下的小孔21外，其余與圖4所示相同，動作也相同，其說明從略，僅說明與圖4中不同的部分。圖7所示的濾心，具有與圖6所示濾心同樣的目的。
空氣滯留在空間部7的上部，當(dāng)壓力上升時，空氣通過小孔21流出到儲存槽內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明者的實驗，如果小孔的直徑在0.5mm以下，則儲存槽內(nèi)的水或空氣不流入充填著離子交換樹脂的空間部7，并且，離子交換樹脂不通過小孔21進入儲存槽內(nèi)。
另外，也可以加大小孔21的直徑，將逆止閥連接在小孔21上(圖未示)，只容許從濾心向儲存槽側(cè)的空氣流動。這時，為了不讓濾心中的離子交換樹脂流出到外部，必須將網(wǎng)等的、不讓離子交換樹脂通過、讓空氣通過的保持部件，放入逆止閥的靠濾心一側(cè)。
設(shè)置逆止閥時，也可以在內(nèi)濾心5上開孔，將逆止閥連接在該孔上，只容許從空間部7朝空氣流通路11側(cè)的空氣流動。這時也同樣地，為了不讓濾心中的離子交換樹脂流出到外部，必須將網(wǎng)等的、不讓離子交換樹脂通過、讓空氣通過的保持部件，放入逆止閥的靠空間部7一側(cè)。例8下面，說明離子交換樹脂的實施例。
本發(fā)明者作了如下實驗。即，將強酸性陽離子交換樹脂與弱酸性陽離子交換樹脂配合，使強酸性陽離子交換樹脂的比例變化，這時，觀察每1ml樹脂的交換容量(升)。該交換容量表示每1ml樹脂吸收Ca、Mg等陽離子的自來水的量。實驗中，強酸性陽離子交換樹脂是采用美國道化學(xué)公司制的鈉鹽型ダウニツクス(一種以聚苯乙烯二乙烯苯為基體的離子交換樹脂的商品名)HGR-W2(商標(biāo))，弱酸性陽離子交換樹脂，是采用美國道化學(xué)公司制的鋼鹽型ダウエツクス(一種以聚苯乙烯二乙烯苯為基體的離子交換樹脂的商品名)MAC-39(商標(biāo))，將它們分別用超純水洗凈后使用。
HGR-W2是苯乙烯和p-二乙烯基苯的共聚合體的磺酸鈉鹽，二乙烯基苯的配合率約為10摩爾％。MAC-3是丙烯酸和二乙烯基苯的共聚合體的鈉鹽，二乙烯基苯的配合率約為8摩爾％。
結(jié)果，強酸性陽離子交換樹脂的配合％(體積％)與每1ml樹脂的交換容量之間，存在著如表1所示的關(guān)系。將該結(jié)果表示為圖9。交換容量是用以下方法測定的。
先測定自來水的硬度，通過加入蒸餾水等，將硬度調(diào)節(jié)至70mg/l。通常，自來水的硬度多為10～300，或者30～100。所謂的硬度，是指把水中的鈣或鎂等的陽離子含量換算成CaCO3，用mg單位表示1升水中的量。這樣，把調(diào)節(jié)了硬度后的水通過陽離子交換樹脂，對每單位樹脂量(ml)的水的通過量(升)和通過后的水，任意地取樣，測定其硬度，把每單位樹脂量的水通過量和取樣的水的硬度制成曲線。測定的硬度超過一定值時的水通過量，作為每1ml樹脂的交換容量(升)。
表1
從該結(jié)果可知，當(dāng)強酸性陽離子交換樹脂的配合比(體積比)超過40％、不足70％時，可得到比只使用強酸性陽離子交換樹脂和弱酸性陽離子交換樹脂中的任一方時的交換容量高的交換容量。
另外，當(dāng)強酸性陽離子交換樹脂的配合比(體積比)為43％～67％時，更加明確地可得到比只使用強酸性陽離子交換樹脂和弱酸性陽離子交換樹脂中的任一方時的交換容量高的交換容量。
當(dāng)強酸性陽離子交換樹脂的配合比(體積比)為50％～60％時，交換容量最適當(dāng)。
即，當(dāng)HGR-W2和MAC-3的配合比(體積比)在5∶5～6∶4的范圍內(nèi)時，得到的單位體積離子交換容量，相當(dāng)于僅采用HGR-W2時的1.12倍以上。結(jié)果，對于發(fā)揮同樣的交換容量，只要HGR-W2單體時的約90％即可，可實現(xiàn)濾心的小型化，單位用水量的離子交換樹脂的低價格化。另外，之所以要用超純水清洗，是為了降低使用中的掉色。
上面的說明中，說明了加熱式加濕裝置，本發(fā)明的效果對于加熱式加濕裝置最為顯著。其它方式(例如超聲波式)的加濕裝置中，也存在著鈣等的水垢固結(jié)在裝置內(nèi)的問題、以及由于放出含有鈣等的水滴，使室內(nèi)被鈣等污染的問題。本發(fā)明對于解決這些問題也是有效的。因此，本發(fā)明的適用范圍不限于加熱式(蒸氣式)加濕裝置，也適用于采用超聲波等的噴霧式、擴散式加濕裝置。
如上所述，本發(fā)明的濾心中，在濾心內(nèi)空氣流通路設(shè)置在未充填離子交換樹脂的部位，所以，槽內(nèi)的液體通過濾心容易地與空氣置換，儲存槽內(nèi)的壓力總保持為大氣壓。這樣，槽內(nèi)的液體通過充填著離子交換樹脂的部分，借助水頭壓力順利地供給到加熱裝置。根據(jù)該構(gòu)造，不必設(shè)置特別的加壓裝置，可以使加濕裝置中使用的液體通過離子交換樹脂后，供給加熱裝置。因此，可防止礦物等作為水垢固結(jié)在加熱裝置和配管上。
另外，本發(fā)明的離子交換樹脂中，配合著強酸性陽離子交換樹脂和弱配性陽離子交換樹脂，所以，從中性的水中除去Ca、Mg等陽離子時，可提高單位體積的交換容量。從而可實現(xiàn)濾心的小型化，實現(xiàn)單位用水量的離子交換樹脂的低價格化。
權(quán)利要求
1.離子交換樹脂的濾心，內(nèi)部充填著離子交換樹脂，并具有空氣流通路，其特征在于，該空氣流通路設(shè)置在未充填離子交換樹脂的部位。
2.如權(quán)利要求1所述的濾心，其特征在于，具有空氣出口和液體導(dǎo)入口，上述空氣流通路通過該空氣出口與濾心外部連通，該液體導(dǎo)入口從濾心的外部把液體導(dǎo)入濾心內(nèi)部，該空氣出口形成在與該液體導(dǎo)入口相同高度或上側(cè)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的濾心，其特征在于，在上述空氣出口，設(shè)有1個以上的節(jié)流孔，該節(jié)流孔限制液體的流通，并把上述空氣流通路內(nèi)的空氣導(dǎo)向濾心外部，該節(jié)流孔與上述空氣流通路的上部連通。
4.如權(quán)利要求3所述的濾心，其特征在于，上述節(jié)流孔的開口面積的總和在20mm2以下。
5.如權(quán)利要求3或4所述的濾心，其特征在于，上述節(jié)流孔的直徑在2mm以下。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的濾心，其特征在于，具有螺合部，用該螺入部可裝卸地安裝在儲存上述液體的槽的排水口上。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的濾心，其特征在于，由具有中空部和外側(cè)表面的中空濾心狀體構(gòu)成，上述離子交換樹脂充填在該外側(cè)表面與該中空部之間，液體從該濾心狀體的外側(cè)表面流入，通過離子交換樹脂后流出到中空部，中空部是空氣流通路。
8.如權(quán)利要求7所述的濾心，其特征在于，濾心由濾心狀體構(gòu)成，具有上部部件、中心開口部、下部部件、外部保持部件和內(nèi)部保持部件，而且，濾心的上部除了空氣流通路以外被上部部件密閉，濾心的下部除了中心開口部以外被下部部件密閉；在該濾心狀體的上部部件與下部部件之間，在外周部設(shè)有讓液體通過不讓離子交換樹脂通過的外部保持部件，另外，讓液體通過不讓離子交換樹脂通過的內(nèi)部保持部件，以圍繞上述中心開口部的形式從下部部件向上部延設(shè)著，離子交換樹脂充填在上部部件、下部部件及兩保持部件之間，空氣流通路由內(nèi)部保持部件形成為濾心狀。
9.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的濾心，其特征在于，液體從濾心的上面流入，通過濾心中的離子交換樹脂后，從濾心的下面流出。
10.如權(quán)利要求9所述的濾心，其特征在于，濾心由具有內(nèi)濾心和外濾心的濾心狀體構(gòu)成，在外濾心的上部和下部，分別設(shè)有讓液體通過不讓離子交換樹脂通過的上部保持部件和下部保持部件，離子交換樹脂充填在內(nèi)濾心、外濾心及兩保持部件之間，空氣流通路形成在內(nèi)濾心內(nèi)。
11.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的濾心，其特征在于，液體從濾心的下部流入，通過濾心中的離子交換樹脂后，從濾心的下部流出。
12.如權(quán)利要求11所述的濾心，其特征在于，濾心由具有內(nèi)濾心和外濾心的濾心狀體構(gòu)成，而且具有上部部件、分隔部件、流體流入口、液體流出口和保持部件；濾心的上部除了空氣流通路外被上部部件密閉著，設(shè)有分隔部件，該分隔部件把由外濾心形成的空間部，分隔為僅上部連通的外側(cè)空間和內(nèi)側(cè)空間這樣2個空間，在濾心的下部，設(shè)有液體的流入口和流出口，這些液體流入口和流出口上，設(shè)有讓液體通過不讓離子交換樹脂通過的保持部件，離子交換樹脂充填在內(nèi)濾心、外濾心及保持部件之間，空氣流通路形成在內(nèi)濾心內(nèi)。
13.如權(quán)利要求11或12所述的濾心，其特征在于，具有容許空氣從充填著離子交換樹脂的部位向空氣流通路側(cè)流通，不容許從空氣流通路側(cè)向充填著離子交換樹脂的部位流通的機構(gòu)。
14.如權(quán)利要求11或12所述的濾心，其特征在于，在充填著離子交換樹脂部位的上部，設(shè)有1個以上的直徑為0.5mm以下的小孔。
15.如權(quán)利要求11或12所述的濾心，其特征在于，在充填著離子交換樹脂部位的上部設(shè)有逆止閥，該逆止閥容許空氣從濾心流出到儲存槽，在逆止閥的靠濾心一側(cè)，設(shè)有讓空氣透過不讓離子交換樹脂通過的保持部件。
16.如權(quán)利要求1至15中任一項所述的濾心，其特征在于，上述離子交換樹脂，是從加濕裝置使用的水中除去陽離子的離子交換樹脂，由強酸性陽離子交換樹脂和弱酸性陽離子交換樹脂配合而成。
17.如權(quán)利要求16所述的濾心，其特征在于，強酸性陽離子交換樹脂和弱酸性陽離子交換樹脂的配合中，強酸性陽離子交換樹脂的體積比，在超過40％不足70％的范圍內(nèi)。
18.如權(quán)利要求16所述的濾心，其特征在于，強酸性陽離子交換樹脂和弱酸性陽離子交換樹脂的配合中，強酸性陽離子交換樹脂的體積比，在43～67％的范圍內(nèi)。
19.如權(quán)利要求16所述的濾心，其特征在于，強酸性陽離子交換樹脂和弱酸性陽離子交換樹脂的配合中，強酸性陽離子交換樹脂的體積比，在50～60％的范圍內(nèi)。
20.如權(quán)利要求16至19中任一項所述的濾心，其特征在于，強酸性陽離子交換樹脂，是鈉鹽形的苯乙烯二乙烯基苯共聚合體的磺酸；弱酸性陽離子交換樹脂，是鈉鹽形的丙烯酸二乙烯基苯共聚合體。
21.如權(quán)利要求20所述的濾心，其特征在于，強酸性陽離子交換樹脂，是美國道化學(xué)公司制的HGR-W2(商標(biāo))；弱酸性陽離子交換樹脂，是美國道化學(xué)公司制的MAC-3(商標(biāo))。
22.加濕裝置用的離子交換樹脂，從加濕裝置使用的水中除去陽離子，其特征在于，是由強酸性陽離子交換樹脂和弱酸性陽離子交換樹脂配合而成。
23.如權(quán)利要求22所述的離子交換樹脂，其特征在于，強酸性陽離子交換樹脂和弱酸性陽離子交換樹脂的配合中，強酸性陽離子交換樹脂的體積比，在超過40％不足70％的范圍內(nèi)。
24.如權(quán)利要求22所述的離子交換樹脂，其特征在于，強酸性陽離子交換樹脂和弱酸性陽離子交換樹脂的配合中，強酸性陽離子交換樹脂的體積比，在43～67％的范圍內(nèi)。
25.如權(quán)利要求22所述的離子交換樹脂，其特征在于，強酸性陽離子交換樹脂和弱酸性陽離子交換樹脂的配合中，強酸性陽離子交換樹脂的體積比，在50～60％的范圍內(nèi)。
26.如權(quán)利要求22所述的離子交換樹脂，其特征在于，強酸性陽離子交換樹脂，是鈉鹽形的苯乙烯二乙烯基苯共聚合體的磺酸；弱酸性陽離子交換樹脂，是鈉鹽形的丙烯酸二乙烯基苯共聚合體。
27.如權(quán)利要求22所述的離子交換樹脂，其特征在于，強酸性陽離子交換樹脂，是美國道化學(xué)公司制的HGR-W2(商標(biāo))；弱酸性陽離子交換樹脂，是美國道化學(xué)公司制的MAC-39(商標(biāo))。
28.加濕裝置，將儲存在槽內(nèi)的水導(dǎo)入噴霧、擴散或加熱裝置，由該裝置噴霧、擴散或加熱蒸發(fā)，加濕所需的空間，其特征在于，在上述槽內(nèi)設(shè)有充填了離子交換樹脂的濾心。
29.如權(quán)利要求28所述的加濕裝置，其特征在于，濾心設(shè)在槽的液體流出口。
30.加濕裝置，將儲存在槽內(nèi)的水導(dǎo)入噴霧、擴散或加熱裝置，由該裝置噴霧、擴散或加熱蒸發(fā)，加濕所需的空間，其特征在于，在上述槽內(nèi)設(shè)有權(quán)利要求1至15中任一項所述的濾心。
31.如權(quán)利要求30所述的加濕裝置，其特征在于，濾心設(shè)在槽的液體流出口。
32.加濕裝置，將儲存在槽內(nèi)的水導(dǎo)入噴霧、擴散或加熱裝置，由該裝置噴霧、擴散或加熱蒸發(fā)，加濕所需的空間，其特征在于，在上述槽內(nèi)設(shè)有權(quán)利要求16至21中任一項所述的濾心。
33.如權(quán)利要求32所述的加濕裝置，其特征在于，濾心設(shè)在槽的液體流出口。
34.加濕裝置，將儲存在槽內(nèi)的水導(dǎo)入噴霧、擴散或加熱裝置，由該裝置噴霧、擴散或加熱蒸發(fā)，加濕所需的空間，其特征在于，在上述槽內(nèi)設(shè)有充填了權(quán)利要求22至27中任一項所述離子交換樹脂的濾心。
35.如權(quán)利要求34所述的加濕裝置，其特征在于，濾心設(shè)在槽的液體流出口。
36.防止礦物成分固結(jié)在加濕裝置內(nèi)的方法，其特征在于，在儲存水等液體的儲存槽內(nèi)，設(shè)置如權(quán)利要求1至21中任一項所述的濾心。
37.防止礦物成分固結(jié)在加濕裝置內(nèi)的方法，其特征在于，在儲存水等液體的儲存槽內(nèi)，設(shè)置充填了如權(quán)利要求22至27中任一項所述離子交換樹脂的濾心。
38.除去液體中離子狀態(tài)礦物成分的方法，其特征在于，使用權(quán)利要求1至21中任一項所述的濾心。
39.如權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于，濾心設(shè)在儲存水等液體的槽內(nèi)。
40.除去液體中離子狀態(tài)礦物成分的方法，其特征在于，使用權(quán)利要求22至27中任一項所述的離子交換樹脂。
41.如權(quán)利要求40所述的方法，其特征在于，用權(quán)利要求22至27中任一項所述的離子交換樹脂，吸附離子狀態(tài)的礦物成分。
42.如權(quán)利要求28至35中任一項所述的加濕裝置，其特征在于，上述噴霧、擴散或加熱裝置，是加熱液體使其蒸發(fā)的蒸氣式裝置。
全文摘要
本發(fā)明的離子交換樹脂濾心,內(nèi)部充填著離子交換樹脂,并具有空氣流通路,該空氣流通路設(shè)置在未充填離子交換樹脂的部位。本發(fā)明的加濕裝置用離子交換樹脂,用于從加濕裝置使用的水中除去陽離子,由強酸性陽離子交換樹脂和弱酸性陽離子交換樹脂配合而成。本發(fā)明的加濕裝置,是將儲存在槽內(nèi)的水等液體導(dǎo)入噴霧、擴散或加熱裝置,使其噴霧、擴散或加熱蒸發(fā),加濕所需空間的加熱裝置,在槽內(nèi)設(shè)有充填了離子交換樹脂的濾心。
文檔編號B01J39/00GK1307543SQ99807958
公開日2001年8月8日 申請日期1999年7月8日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月9日
發(fā)明者松山典弘 申請人:愛華株式會社